DEP0010743DA - Schallübertragungsanlage - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Schallübertragungsanlagen in grossen Räumen, z.B. Konzertsälen, Versammlungshallen, Theatern, Kirchen o.dgl., gegebenenfalls auch im Freien. Es ist bekannt, einen grösseren Hörerkreis durch eine Vielzahl über den ganzen Raum dezentralisiert verteilter Lautsprecher zu erfassen, die einzeln nur verhältnismässig geringe Schalleistung abstrahlen, im eigentlichen Sinne also "Leisesprecher" sind, trotzdem aber, und zwar auf Grund ihrer Häufigkeit eine gleichmässige Verständlichkeit an allen Raumpunkten gewährleisten. Sie besitzen einen Nachteil, der im wesentlichen auf der unterschiedlichen Laufzeit des direkten Schalls vom Sprecher und der den Lautsprechern über Leitungen zugeführten elektrischen Schwingungen beruht und die Illusion der Natürlichkeit nimmt. Verstärkt wird dieser Effekt noch durch Schalleindrücke, die der Hörer von einem hinter ihm befindlichen Lautsprecher aufnimmt, während er den Sprecher von vorn sieht. Natürlicher wirkt deshalb eine Anlage, bei der ein grösserer, zentral beim Sprecher angeordneter Lautsprecher mit erhöhter Schalleistung den Raum versorgt. Durch die benachbarte Anordnung von Lautsprecher und Mikrophon tritt dabei aber akustische Rückkopplung auf, die zur Selbsterregung des Systems führt, sofern die Lautstärke nicht auf einen zur Verständlichkeit an allen Raumpunkten dann aber nicht mehr ausreichenden Betrag geschwächt wird.

Die Erfindung benutzt im wesentlichen das Prinzip der zentralisierten Anlage. Sie vermeidet jedoch durch besonders sinnvolle Anordnung der Lautsprecher und/oder Mikrophone sowie durch deren Ausbildung die akustische Rückkopplung. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass Lautsprecher und/oder Mikrophone eine Richtwirkung besitzen und die Lautsprecherminima auf das (die) Mikrophon(e) oder umgekehrt oder die Minima beider im wesentlichen aufeinander, die Lautsprecher-Maxima dagegen im wesentlichen auf die Hörer und die Mikrophonmaxima und im wesentlichen auf die zu übertragende Schallquelle, z.B. Sprecher, gerichtet sind. Diese Anordnung hat den Vorteil einer weitestgehend rückkopplungsfreien Übertragung in Verbindung mit zusätzlichen Wirkungen, die die Natürlichkeit des akustischen Eindruckes steigern. Nach der weiteren Ausbildung der Erfindung können mehrere mindestens zwei Mikrophone bzw. Mikrophongruppen sowie Lautsprecher bzw. Lautsprechergruppen so angeordnet und aufgestellt werden, dass auf der Wiedergabeseite ein plastischer Eindruck erzielt wird und aufnahmeseitig bewegliche Schallziele, z.B. bei Bühnenübertragungen, sicher erfasst werden. Die weitere Durchbildung der Erfindung betrifft eine solche Aufstellung der Mikrophone, dass auch in weiterer Entfernung bewegte Schallziele einwandfrei übertragen werde, d.h. wenn die Sprecher ihre Entfernung vom Mikrophon laufend ändern. Dabei kann die Anordnung so getroffen sein, dass die Mikrophone auf Grund einer scharf ausgeprägten Richtwirkung im wesentlichen der Kopfhöhe der Sprecher erfassen; es werden dadurch die Trittschallgeräusche und ähnliche Störungen weitestgehend unterdrückt.

Die Erfindung und dazugehörige Einzelheiten sind anhand der Abb. 1 - 7 beispielsweise erläutert.

In Abb. 1 ist in prinzipieller Darstellung eine Ausführungsform der Erfindung erläutert, bei der ein ungerichtetes Mikrophon 1, ein Mikrophon mit der kreisförmigen Richtcharakteristik 2 über einen Verstärker 3 an den Lautsprecher 4 angeschlossen ist. Letzterer besitzt eine scharf ausgeprägte einseitig Richtcharakteristik 5, erzeugt entweder durch Schalltrichter oder gruppenweise Anordnung mehrerer Lautsprecher. Die Anordnung ist erfindungsgemäss so getroffen, dass ein scharf ausgeprägtes Minimum auf der Rückseite des Lautsprechers nach dem Mikrophon 1 gerichtet ist. Die von letzterem aufzunehmenden Schallquellen, z.B. Sprecher, sind über die Fläche 6 verteilt, während sich die Hörer im Maximum der Lautsprechercharakteristik 5 auf der Fläche 7 befinden.

In Abb. 2 ist der umgekehrte Fall dargestellt, bei dem ein gerichtetes Mikrophon 8 mit der einseitigen Richtcharakteristik 9 über den Verstärker 10 an den rundstrahlenden Lautsprecher 11 mit der Richtcharakteristik 12 angeschlossen ist. Das Minimum der Mikrophoncharakteristik 9 zeigt nach dem Lautsprecher 11. Die Sprecher befinden sich auf der Fläche 13 und die Zuhörer auf der Kreisfläche 14.

Bei der Ausführungsform nach Abb. 3 sind sowohl das Mikrophon 15 als auch der über den Verstärker 16 angeschlossene Lautsprecher 17 gerichtet und die Minima der Lautsprechercharakteristik 18 sowie der Mikrophoncharakteristik 19 aufeinander zugerichtet. Die Sprecher befinden sich auf der Fläche 20 und die Hörer auf der Fläche 21.

Anhand von Abb. 4 ist die Anordnung einer gemäss der Erfindung aufgebauten Übertragungsanlage in einem Theater dargestellt und zwar hat sie hier den Zweck, die Verständlichkeit der Darbietung auf der Bühne im wesentlichen in den hinteren Sitzreihen zu erhöhen.

Die Abb. 4 zeigt einen Querschnitt durch den Theaterraum über der Bühne 22 ist eine gerichtete Laut- sprechergruppe 23 angeordnet, die vorzugsweise aus mehreren in bestimmten Abständen auf einem Brett befestigten Einzellautsprechern besteht und im wesentlichen auf die entfernteren Sitzreihen zeigt. Das Mikrophon 24 ist darunter angeordnet. Dieses Mikrophon besitzt in der einen Achse eine symmetrische und der dazu senkrechen Achse eine unsymmetrische Richtcharakteristik 25 mit Minimumstellen schiefwinkelig zur Maximalrichtung. Eine solche Richtcharakteristik stellt z.B. eine Zwischenform zwischen einem Mikrophon mit nierenförmiger und einem mit achtförmiger Charakteristik das und kann, sofern es sich um ein Kondensatormikrophon handelt, durch entsprechende Dimensionierung der physikalischen Eigenschaften der Bauelemente dieses Mikrophons gewonnen werden. Die Anordnung ist erfindungsgemäss so getroffen, dass das Minimum der Mikrophoncharakteristik 25 auf ein Minimum der Lautsprechercharakteristik 26 gerichtet ist, wie es durch die gestrichelte Linie zwischen der Lautsprechergruppe 23 und dem Mikrophon 24 angedeutet ist. Durch die vorzugsweise Richtwirkung des Mikrophons 24 wird im wesentlichen der gesamte Bühnenraum erfasst. Durch die Lautsprecherrichtwirkung ergibt sich ein weiterer Vorteil hinsichtlich der Verständlichkeit und zwar deshalb, weil die Zuhörer im wesentlichen vom direkten Schall beaufschlagt sind und den viel schwächeren Nachhall wenig merken.

In Abb. 5 ist eine weiter verbesserte Anlage nach der Erfindung dargestellt und zwar sieht man hier den Grundriss des Theaters. Es sind hier zwei getrennte Systeme der anhand von Abb. 4 erläuterten Art dargestellt, die auf beiden Seiten des Raumes, vorzugsweise beidseitig zur Bühne 22, angeordnet sind. Das Mikrophon 27 mit der Richtcharakteristik 28 betreibt die Lautsprechergruppe 29 mit der Richtcharakteristik 30 und das auf der anderen Seite der Bühne sitzende Mikrophon 31 mit der Richtcharakteristik 32 die Lautsprechergruppe 33 mit der Richtcharakteristik 34. Mit einer solchen Anlage entsteht für die Zuhörer ein plastischer akustischer Eindruck nach Art der Summenlokalisierung bei Stereophonie. Es können dabei gegebenenfalls noch weitere Lautsprecher und

Mikrophongruppen zusätzlich vorgesehen sein.

Anhand der Abb. 6 ist eine Anlage ähnlicher Art erläutert, bei der auf beiden Seiten der Bühne in gewisser Entfernung davon die Mikrophone 35 und 36 angeordnet sind, die durch vorzugsweise parabolische Reflektoren 37 und 38 scharf gerichtet auf die Bühne 22 zeigen, Richtcharakteristiken 39 und 40. Dahinter sind die Lautsprechergruppen 41 und 42 mit den Richtcharakteristiken 43 und 44 angeordnet. Da die Schallintensität quadratisch von der Schallquelle abfällt, sind in gewisser Entfernung vom Mikrophon die Lautstärkeunterschiede bei in der Bühnentiefe beweglichen Schallzielen nicht mehr bemerkenswert. Mit einer solchen Mikrophonanordnung kann deshalb bei Theaterübertragungen der ganze Bühnenraum von vorn bis hinten sicher erfasst werden, ohne dass Lautstärkeschwankungen auftreten, wenn die Szene in den hinteren Teil der Bühne verlagert wird.

Eine weitere Verbesserung einer solchen Anlage zeigt Abb. 7. Bekanntlich treten bei Theaterübertragungen häufig Störgeräusche, wie Stuhlrücken oder die Tritte der Schauspieler, besonders stark hervor. Gemäß der weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird deshalb zur Aufnahme der Mikrophonanordnung bzw. -Gruppe mit in der Vertikalen sehr scharf ausgeprägter Bündelung gearbeitet, während in der Horizontalen möglichst der ganze Bühnenraum erfasst wird. Man erreicht dies beispielsweise durch zylinderparabolische Reflektoren 45 hinter den Mikrophonen 46. Die Auffangebene 47 ist im wesentlichen auf die Kopfhöhe der Schauspieler gerichtet, so dass vornehmlich deren Sprache aufgenommen wird, nicht aber unerwünschte Geräusche. Eine Lautsprechergruppe 48 mit der Richtcharakteristik 49 strahlt an den Mikrophonen vorbei auf den hinteren Teil des Theaters.

Im Rahmen der Erfindung können nach den jeweiligen akustischen Gegebenheiten auch Mikrophone und Lautsprecher mit andersartigen Richtcharakteristiken verwendet werden, z.B. Mikrophone mit nierenförmiger oder achtförmiger Charakteristik sowie scharf gerichtete Gruppenanordnungen von vielen Mikrophonen. Dasselbe gilt auch für die Lautsprecher, die durch Trichter oder gruppenweise Anordnung beliebig gerichtet sein können; ferner kann man auch durch besondere Formgebung der Trichter den Schall auf bestimmte Teile des Raumes verteilen. Es ist selbstverständlich auch möglich, entsprechende Trichter auf die Mikrophonseite anzuwenden und Mikrophone und Lautsprecher je nach Schallquelle und Empfänger schwenkbar einzurichten. Ferner ist es zweckmässig, in der Nähe befindliche Flächen, die den Schall vom Lautsprecher auf die Mikrophone reflektieren und dadurch die günstige Wirkung der Richtcharakteristiken stören, in bekannter Weise schallgedämpft auszubilden.

Claims (7)

1. Schallübertragungsanlage, dadurch gekennzeichnet, dass Lautsprecher und/oder Mikrophone eine Richtwirkung besitzen und die Lautsprecherminima auf das (die) Mikrophon(3) oder umgekehrt oder die Minima beider im wesentlichen aufeinander, die Lautsprechermaxima dagegen im wesentlichen auf die Hörer und die Mikrophonmaxima im wesentlichen auf die zu übertragende Schallquelle, z.B. Sprecher, gerichtet sind.

2. Anlage nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch mehrere, mindestens zwei Mikrophon- und Lautsprechergruppen in solcher Anordnung, dass eine plastische Wiedergabe erzielt wird.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch Mikrophone oder Mikrophongruppen in solcher Anordnung, dass flächenhaft oder räumlich bewegte Schallziele erfasst sind.

4. Anlage nach einem der Ansprüche 1 - 3 für Theater o.dgl., gekennzeichnet durch seitlich oder über der Bühne angeordnete Lautsprecher oder Lautsprechergruppen und Mikrophone bzw. Mikrophongruppen mit in der einen Achse symmetrischer und in der dazu senkrechten Achse unsymmetrischer Richtcharakteristik, vorzugsweise mit Minimumstellen quer- oder schiefwinklig zur Maximumrichtung (Zwischenform zwischen Mikrophonen mit nierenförmiger und achtförmiger Charakteristik).

5. Mikrophonanordnung für eine Anlage nach einem der Ansprüche 1 - 4, gekennzeichnet durch ein oder mehrere Mikrophone, vorzugsweise beidseitig der Bühne, die durch Reflektoren, vorzugsweise parabolischer Form, scharf gerichtet und in gewisser Entfernung von der bewegten Schallwelle angeordnet sind.

6. Mikrophonanordnung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch Mikrophone oder Mikrophongruppen mit zylinderförmigen vorzugsweise zylinderparabolischen, Reflektoren in solcher Anordnung, dass in der Vertikalen eine scharfe Richtwirkung nach der Kopfhöhe der in Bewegung befindlichen Sprecher erzielt wird.

7. Anlage nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass Raumflächen, die den Schall von den Lautsprechern auf die Mikrophone werfen, schallgedämpft ausgebildet sind.